高频基础电路课件

第二章高频基础电路LC串并联谐振回路的特性阻抗变换本章要点电感的高频特性等效在工作频率ω0下用Q0表示损耗的有损电感串联时，并联时，电容的高频特性——认为是理想元件，不考虑损耗2.2LC串并联谐振回路RpLCRSiSr0LCRSiS二、LC串并联谐振回路的特性r0LCRSuSr0LCRSiSZPr0LCRSuSZS二、LC串并联谐振回路的特性r0LCRSuSRLCRSiSRpLCRSiS二、LC串并联谐振回路的特性r0LCRSuSRpLCRSiS+ui-ii二、LC串并联谐振回路的特性r0LCRSuSr0LCRSiSr0LCRSuSr0LCRSiS电感性电容性电容性电感性Rpr0Q2>Q1Q11OQ2或OQ1Q2或同样定义并联（串联）谐振回路端电压（电流）的相位为RpLCRSiSiiiCiRiL+ui-r0LCRSuS+uC-+uL-ii+ui-+ur0-二、LC串并联谐振回路的特性11二、LC串并联谐振回路的特性RpLCRSiSRLr0LCRSuSRL二、LC串并联谐振回路的特性串联回路并联回路电路形式阻抗或导纳谐振频率品质因数谐振电阻阻抗f＜f0容抗感抗f＞f0感抗容抗LC并联谐振回路特性电感线圈100uH,电容100pF,电阻47kΩ谐振回路的谐振频率为BX1R1AABX2R22.3阻抗变换电路BX1R1AABX2R2RL1CRSiSL2RpCRSiSRLN1N2M+u1-+u2-C二阻抗变换电路RL'假设初级电感线圈的圈数为N1，次级圈数为N2，且初次间全耦合(k=1)，线圈损耗忽略不计，则等效到初级回路的电阻RL'上所消耗的功率应和次级负载RL上所消耗功率相等，即

或变压器初次级电压比u1／u2等于相应圈数比N1／N2，故有

可通过改变比值调整RL'的大小。1.变压器耦合连接的阻抗变换L2L1CL2L1CRLC2C1LLC2C1RLiSRSL1C2C1RLiSRSL2L1C2C1RLabbacdcdL2LCRL'RS'iS'LCRL'RS'iS'ababiSRSL2L1C2C1RLacbdiS'RS'LCRL'ab+ucb-+uab-+udb-+uab-iSRSL2L1C2C1RLacbdiLiSiCiRiL>>iS；iC>>iR例2.3.1.已知L=0.8μH，Q0=100，C1=20pF，C2=20pF，Ci=5pF，Ri=10kΩ，RL=5kΩ。试计算f0、RP、QL和2Δf0.7。解：等效电路如图回路总电容电感L的损耗电导g0

RL折回到回路两端的接入系数回路谐振频率总电导谐振电阻有载品质因数通频带一基本阻抗匹配理论基本电路如图(a)所示，Ｕs为信号源电压，Rs为信号源内阻，RL为负载电阻。任何形式的电路都可以等效为这个简单形式。我们的目标是使信号源的功率尽可能多的送入负载RL，也就是说，使信号源的输出功率尽可能的大。

基本电路的输出功率(a)基本电路

（b）输出功率与阻抗比例的关系

2.4信号的功率传输与匹配网络输出功率与电路元件之间存在以下关系:

令则可见，信号源的输出功率取决于Us、Rs和RL。在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k。由图(b)可知，当RL=Rs

时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。阻抗变换网络实现共轭匹配

广义阻抗匹配当ZL=ZS*，即是「匹配」(Matched)

Why？阻抗匹配概念可以推广到交流电路。如图所示，当负载阻抗ZL与信号源阻抗Zs共轭时,即ZL=Zs*，能够实现功率的最大传输，称作共轭匹配或广义阻抗匹配。如果负载阻抗不满足共轭匹配条件，就要在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络(如图中虚线框所示)，将负载阻抗变换为信号源阻抗的共轭，实现阻抗匹配。复数阻抗间的功率传输ZLGLZL=RL+jXLZSGSZS=RS+jXSVS+-PLVL+-IL改变ZL=RL+jXL，当PL为最大值时应满足Complexconjugatematchingisachievedas

ZL

=ZS*orGL

=GS*

考虑图所示的双端口网络，设从一个端口输入一具有均匀功率谱的信号，信号通过网络后，在另一端口的负载上吸收的功率谱不再是均匀的，也就是说，网络具有频率选择性，这便是一个滤波器。

滤波器特性示意图2.5滤波器通常采用工作衰减来描述滤波器的